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1、进程管理习题,设有一个可以装A、B两种物品的仓库，其容量无限大，但要求仓库中A、B两种物品的数量满足下述不等式： -M A物品数量-B物品数量N 其中，M和N为正整数。试用信号量和P、V操作描述A、B两种物品的入库过程。,进程管理习题,已知条件 -M A物品数量-B物品数量N 可以拆分成两个不等式，即： A物品数量-B物品数量N B物品数量-A物品数量M 这两个不等式的含义是：仓库中A物品可以比B物品多，但不能超过N个； B物品可以比A物品多，但不能超过M个。,进程管理习题,设两个信号量：a=N；b=M,如果没有B，A最多只能N个；如果没有A，B最多只能M个。,进程管理习题,设自行车生产线上有
2、一支箱子，其中有N个位置（N3），每个位置可存放一个车架或一个车轮；又设有三个工人，其活动分别为：,工人1活动： Do 加工一个车架； 车架放入箱中； while(1);,工人2活动： Do 加工一个车轮； 车轮放入箱中； while(1);,工人3活动： Do 箱中取一车架； 箱中取二车轮； 组装为一台车； while(1);,试用信号量与P、V操作实现三个工人的合作,进程管理习题,首先不考虑死锁问题，工人1与工人3、工人2与工人3构成生产者与消费者关系，通过共同的缓冲区相联系。从资源的角度看，箱子中的空位置相当于工人1和工人2的资源，而车架和车轮相当于工人3的资源。 定义3个信号量： em
3、pty=N；（空位置） wheel=0；（车轮） frame=0；（车架）,进程管理习题,empty=N；wheel=0；frame=0；,是否会死锁？,进程管理习题,为防止死锁，箱中车架的数量不能超过N-2，车轮的数量不能超过N-1，所以设置： s1=N-2，s2=N-1,进程管理习题,为防止死锁，箱中车架的数量不能超过N-2，车轮的数量不能超过N-1，所以设置： s1=N-2，s2=N-1，empty=N,进程管理习题,一座小桥（最多只能承重两个人）横跨南北两岸，任意时刻同一方向只允许一人过桥，南侧桥段和北侧桥段较窄只能通过一人，桥中央一处宽敞，允许两个人通过或歇息。试用信号量和P、V操作
4、写出南、北两岸过桥的同步算法。,进程管理习题,load控制桥上人数，north控制北段的互斥使用，south控制南段互斥使用 初始值：load=2, north=1, south=1,进程管理习题,有3个进程PA，PB和PC合作解决文件打印问题： PA将文件记录从磁盘读入主存的缓冲区1，每执行一次读一个记录； PB将缓冲区1的内容复制到缓冲区2，每执行一次复制一个记录； PC将缓冲区2的内容打印出来，每执行一次打印一个记录。缓冲区的大小等于一个记录大小； 请用P，V操作来保证文件的正确打印,进程管理习题,设置4个信号量：empty1、empty2、full1、full2 empty1及empt
5、y2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否为空，初值为1 full1，full2分别表示缓冲区1及缓冲区2是否有记录可供处理，其初值为0,进程管理习题,PA() 从磁盘读一 个记录； P(empty1)； 将记录存入 缓冲区1； V(full1)；,PB() P(full1)； 从缓冲区1中 取出记录； V(empty1)； P(empty2)； 将记录存入缓 冲区2； V(full2);,PC() P(full2); 从缓冲区2 取一个记录； V(empty2); 打印记录;,进程管理习题,公共汽车上，司机和售票员的活动分别为：,司机： 启动车辆； 正常行驶， 到站停车,售票员： 关车门； 售票；
6、开车门；,司机P1 售票员P2 启动 关门 正常运行 售票 到站停 开门,进程管理习题,设信号量S1：是否允许司机启动汽车，初值为0， S2：是否允许售票员开门，初值为0,进程管理习题,桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P，V原语实现爸爸，儿子女儿三个进程的同步。,进程管理习题,设三个信号量： S：表示盘子是否为空，初值为1； So：表示盘中是否有桔子，初值为0 ； Sa：表示盘中是否有苹果，初值为0。,s=1; sa=0; so=0; main() cobegin f
7、ather(); son(); daughter(); coend ,进程管理习题,father() While (1) P(s); 将水果放入盘中； if (放入的是桔子) v(so) else v(sa); ,son() While (1) P(so); 从盘中取出桔子； v(s); 吃桔子； ,daughter() While (1) P(sa); 从盘中取出苹果； v(s); 吃苹果； ,进程管理习题,图书馆有100个座位，有一张登记表，要求： 阅读者进入时登记，取得座位号； 出来时，注销； 登记表同时只能由一个人使用； 用P、V原语描述一个读者的使用过程,进程管理习题,信号量SN，表
8、示可用座位数，初值为100；信号量sb, 表示登记表是否正在使用，初值为1；,reader(int i) enter()； 阅读; outer()； ,enter( ) P(SN)； P(sb)； 登记； V(sb)； ,outer( ) P(sb); 注销； V(sb); V(SN); ,进程管理习题,三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N0）个单元的缓冲区。P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某已空单元中；P2每次用getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数；P3每次用geteven()从该缓冲区中取出一个偶数并用co
9、unteven()统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步和互斥活动，并说明所定义信号量的含义。要求用伪码描述。,进程管理习题,互斥信号量：mutex初值为1； 同步信号量：P1、P2因奇数的放与取而同步，设置信号量odd；P1、P3因偶数的放与取而同步，设置信号量even；P1、P2、P3因共享缓冲区而同步，设置信号量empty。,进程管理习题,互斥信号量：mutex，初值为1； 同步信号量：P1、P2因奇数的放与取而同步，设置信号量 odd，初值为0；P1、P3因偶数的放与取而同步，设 置信号量even，初值为0 ；P1、P2、P3因共享缓冲 区而同步，设置信号量empty，初值为
10、N 。,P1： P(empty); P(mutex); put(); V(mutex); If number%2=0 V(even) Else V(odd);,P2： P(odd); P(mutex); getodd(); V(mutex); V(empty); countodd();,P3： P(even); P(mutex); geteven(); V(mutex); V(empty); counteven();,进程管理习题,某银行提供一个服务窗口和10个供顾客等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号机上领取一个号。等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时，通过叫号
11、选取一位顾客，并为其服务。顾客和营业员的活动过程描述为： 请添加必要的信号量和P、V（或wait()、signal()）操作，实现上述过程的的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。,Cobegin process 顾客 从取号机获得一个号码; 等待叫号; 获得服务; process 营业员 while (TRUE) 叫号； 为顾客服务； coend,互斥资源：取号机（一次只允许一位顾客领号），因此，设一个互斥信号量mutex； 同步问题 顾客需要获得空座位等待叫号，当营业员空闲时，将选取一位顾客并为其服务。空座位的有、无影响等待顾客数量，顾客的有、无决定了营业员是否能开始服
12、务，故分别设置信号量empty和full来实现这一同步关系； 顾客获得空座位后，需要等待叫号和被服务。这样，顾客与营业员就服务何时开始又构成了一个同步关系，定义信号量service来完成这一同步过程。,semaphore mutex=1; /互斥使用取号机 semaphore empty=10; /空座位的数量 semaphore full=0; /已占座位的数量 semaphore service=0; /等待叫号 cobegin process 顾客 process 营业员 P(empty); while(TRUE) P(mutex); 从取号机获得一个号； P(full); V(mute
13、x); V(empty); V(full); V(service); /叫号 P(service); /等待叫号 为顾客服务； 获得服务； coend,评分说明 能正确给出互斥信号量定义、含义及初值，给1分。 能正确给出3个同步信号量定义、含义及初值，给2分。 营业员进程描述正确的，给2分。 顾客进程描述中，互斥描述正确的，给1分；同步描述正确的，给2分；共3分。 其他正确解答，参照- 的标准给分。,进程管理习题,某博物馆最多可容纳500人同时参观，有一个出入口，该出入口一次仅允许一个人通过。参观者的活动描述如下：,cobegin 参观者进程i： 进门； 出门； coend；,请添加必要的信号
14、量和P、V（或wait()、signal()）操作，以实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。,进程管理习题,定义两个信号量： empty=500； /博物馆可以容纳的最多人数 mutex=1； /用于出入口资源的控制,cobegin 参观者进程i： P(empty); P(mutex); 进门; V(mutex); 参观; P(mutex); 出门; V(mutex); V(empty); coend;,进程管理习题,有A、B两人通过信箱进行辩论，每个人都从自己的信箱中取得对方的问题，将答案和向对方提出的新问题组成一个邮件放入对方的邮箱中。假设A的信箱最多放
15、M个邮件，B的邮箱最多放N个邮件。初始时A的信箱中有x个邮件（0xM）,B的信箱中有y个邮件（0yN）。辩论者每取出一个邮件，邮件数减1。A和B两人的操作过程描述如下：,当信箱不为空时，辩论者才能从信箱中取邮件，否则等待。当信箱不满时，辩论者才能将新邮件放入邮箱，否则等待。请添加必要的信号量和P、V（或wait、signal）操作，以实现上述过程的同步。要求写出完整的过程，并说明信号量的含义和初值。,A while(TRUE) 从A的信箱中取出一个邮件； 回答问题并提出一个新问题； 将新邮件放入B的信箱； ,B while(TRUE) 从B的信箱中取出一个邮件； 回答问题并提出一个新问题； 将新邮件放入A的信箱； ,进程管理习题,semaphore Full_A=x; /表示A的信箱的邮件数量 semaphore Empty_A=M-x; /表示A的信箱中还可存放的邮件数量(1分) semaphore Full_B=y; /表示B的信箱的邮件数量 semaphor
